本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種防止光刻膠在濕法刻蝕中產(chǎn)生缺陷的工藝方法，包括：在已經(jīng)形成淺隔絕溝道并且沉積了氧化硅薄膜的硅片上涂布光刻膠；完成對光刻膠的曝光和顯影，以暴露出氧化硅薄膜的將要濕法刻蝕的第一氧化硅區(qū)域和受到光刻膠保護的第二氧化硅區(qū)域；在曝光和顯影之后，在執(zhí)行顯影的同一顯影機臺內(nèi)，在光刻膠圖形上涂布微縮輔助膜，并且加熱使微縮輔助膜與光刻膠表面反應(yīng)形成高分子交聯(lián)的保護膜，從而固化光刻膠圖形，隨后去除多余的微縮輔助膜；執(zhí)行濕法刻蝕以部分去除第一氧化硅區(qū)域上的氧化硅薄膜；去除剩余光刻膠后可再次沉積氧化硅薄膜，從而在第一氧化硅區(qū)域和第二氧化硅區(qū)域形成不同厚度的氧化硅薄膜雙柵氧。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說，本專利技術(shù)涉及一種。
技術(shù)介紹
先進的集成電路芯片通常會集成多種功能器件。多種功能器件一般需要對應(yīng)不同的場效應(yīng)晶體管(FETs)。多柵氧(multiple gate oxide)工藝是在同一芯片內(nèi)制作不同的場效應(yīng)晶體管的常用方法。有多種方法可以實現(xiàn)多柵氧。例如，圖1-圖5展示了雙柵氧(dual gate oxide)的制作工藝流程。在已經(jīng)形成淺隔絕溝道2并且沉積了氧化硅薄膜3的硅片I上涂布光刻膠4 (圖1)。曝光和顯影后暴露出將要濕法刻蝕的區(qū)域5和受到光刻膠4保護的區(qū)域6 (圖2)。濕法刻蝕減薄或完全去除區(qū)域5的氧化硅薄膜3 (圖3-圖4)。去除剩余光刻膠4后可再次沉積氧化硅薄膜3，在區(qū)域5和區(qū)域6形成不同厚度的氧化硅薄膜3—即所謂的雙柵氧(圖5)。在區(qū)域5和區(qū)域6上可以制作出不同的場效應(yīng)晶體管。濕法刻蝕氧化硅薄膜3是將沉積了氧化硅薄膜3的硅片I置于酸性溶液中。常用的酸性溶液比如氫氟酸(HF)。酸性溶液在刻蝕氧化硅薄膜3時也會對光刻膠4產(chǎn)生作用，形成缺陷。主要的缺陷包括光刻膠殘留和碳化硅(SiC)沉積。形成光刻膠殘留缺陷的機理是酸性溶液浸蝕光刻膠薄膜，將光刻膠薄膜中的部分高分子化合物從光刻膠薄膜中剝離出來，在硅片表面形成缺陷。碳化硅沉積缺陷的形成機理是氫氟酸與氧化硅反應(yīng)生成六氟化硅(SiF6)，六氟化硅與光刻膠薄膜中的高分子化合物進一步反應(yīng)生成碳化硅微粒，然后在硅片上形成沉積。現(xiàn)有的防止?jié)穹涛g過程中產(chǎn)生光刻膠缺陷的方法包括:1)在光刻曝光和顯影后對光刻膠薄膜進一步烘培，形成更加致密的光刻膠薄膜，使得濕法刻蝕的酸性溶液難以從光刻膠高分子化合物之間的縫隙浸入，與光刻膠高分子化合物作用生成缺陷；2)在光刻曝光和顯影后對光刻膠薄膜進行紫外光(UV)或等離子固化處理，在光刻膠表面形成高分子化合物的交聯(lián)。交聯(lián)的高分子表面可以有效地提高光刻膠的抗酸性溶液浸蝕能力。美國專利US6498106B1報道了采用低能量等離子固化處理防止?jié)穹涛g過程中產(chǎn)生光刻膠缺陷的案例?，F(xiàn)有的防止?jié)穹涛g過程中產(chǎn)生光刻膠缺陷的方法仍然存在一些需要解決的問題。在方法I)中，烘培溫度不宜太高，烘培時間不宜太長。否則會導(dǎo)致光刻膠圖形變形，而且會對生產(chǎn)吞吐量(throughput)產(chǎn)生不利影響。由于受到烘培溫度和烘培時間的限制，烘培后光刻膠薄膜的致密性可能還不能滿足抗酸性溶液浸蝕的要求。方法2)需要在光刻工藝之后加入紫外光(UV)或等離子固化工藝。紫外光(UV)或等離子固化工藝需要在另外的機臺上實現(xiàn)，不但增加了設(shè)備成本，而且延長了生產(chǎn)時間，降低了生產(chǎn)吞吐量
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠既能滿足抗酸性溶液浸蝕的要求，也可以保證生產(chǎn)吞吐量的。為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，提供了一種，其包括:在已經(jīng)形成淺隔絕溝道并且沉積了氧化硅薄膜的硅片上涂布光刻膠；完成對光刻膠的曝光和顯影，以暴露出氧化硅薄膜的將要濕法刻蝕的第一氧化硅區(qū)域和受到光刻膠保護的第二氧化硅區(qū)域；在曝光和顯影之后，在執(zhí)行顯影的同一顯影機臺內(nèi)，在光刻膠圖形上涂布微縮輔助膜，并且加熱使微縮輔助膜與光刻膠表面反應(yīng)形成高分子交聯(lián)的保護膜，從而固化光刻膠圖形，隨后去除多余的微縮輔助膜；執(zhí)行濕法刻蝕以部分去除第一氧化硅區(qū)域上的氧化硅薄膜；去除剩余光刻膠后可再次沉積氧化硅薄膜，從而在第一氧化硅區(qū)域和第二氧化硅區(qū)域形成不同厚度的氧化硅薄膜雙柵氧。根據(jù)本專利技術(shù)的第二方面，提供了一種，其包括:在已經(jīng)形成淺隔絕溝道并且沉積了氧化硅薄膜的硅片上涂布光刻膠；完成對光刻膠的曝光和顯影，以暴露出氧化硅薄膜的將要濕法刻蝕的第一氧化硅區(qū)域和受到光刻膠保護的第二氧化硅區(qū)域；在同一顯影機臺內(nèi)，在光刻膠圖形上涂布微縮輔助膜，加熱使微縮輔助膜與光刻膠表面反應(yīng)形成高分子交聯(lián)的保護膜，從而固化光刻膠圖形，隨后去除多余的微縮輔助膜；執(zhí)行濕法刻蝕以完全去除第一氧化硅區(qū)域上的氧化硅薄膜；去除剩余光刻膠后再次沉積氧化硅薄膜，從而在第一氧化硅區(qū)域和第二氧化硅區(qū)域形成不同厚度的氧化硅薄膜雙柵氧。優(yōu)選地，用去離子水或含表面活性劑的去離子水溶液去除多余的微縮輔助膜。 優(yōu)選地，光刻膠主體高分子材料的玻璃化溫度+/-30°c。優(yōu)選地，固化加熱時間的范圍為15秒至300秒；優(yōu)選的，30秒至120秒。優(yōu)選地，選用用于I線光刻工藝、248納米光刻工藝、193納米光刻工藝、EUV光刻工藝的光刻膠。附圖說明結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本專利技術(shù)有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中:圖1至圖5示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的雙柵氧的制作工藝流程。圖2至圖8示意性地示出了根據(jù)本專利技術(shù)的的部分步驟。需要說明的是，附圖用于說明本專利技術(shù)，而非限制本專利技術(shù)。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。具體實施例方式為了使本專利技術(shù)的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實施例和附圖對本專利技術(shù)的內(nèi)容進行詳細描述。〈第一實施例〉根據(jù)本專利技術(shù)第一實施例的包括:在已經(jīng)形成淺隔絕溝道2并且沉積了氧化硅薄膜3的硅片I上涂布光刻膠4 (圖1)。例如，可選用適合I線光刻工藝、248納米光刻工藝、193納米光刻工藝、EUV光刻工藝的光刻膠。完成對光刻膠4的曝光和顯影，以暴露出氧化硅薄膜3的將要濕法刻蝕的第一氧化硅區(qū)域5和受到光刻膠4保護的第二氧化硅區(qū)域6 (圖2)。在曝光和顯影之后，在執(zhí)行顯影的同一顯影機臺內(nèi)，在光刻膠4圖形上涂布微縮輔助膜(SAFIER, Shrink Assist Film for Enhanced Resolution),并且加熱使微縮輔助膜SAFIER材料與光刻膠4表面反應(yīng)形成高分子交聯(lián)的保護膜7，從而固化光刻膠4圖形，隨后去除多余的微縮輔助膜SAFIER。例如，多余的微縮輔助膜SAFIER可用去離子水或含表面活性劑的去離子水溶液去除(圖6)。優(yōu)選地，微縮輔助膜SAFIER采用東京應(yīng)化工業(yè)株式會社(TOK, Tokyo Ohka Kogyo)生產(chǎn)的微縮輔助膜(SAFIER, Shrink Assist Film for EnhancedResolution)。而且，優(yōu)選地，光刻膠主體高分子材料的玻璃化溫度+/_30°C。。而且，優(yōu)選地，固化加熱時間的范圍為15秒至300秒。優(yōu)選的，固化加熱時間的范圍為30秒至120秒。執(zhí)行濕法刻蝕以部分去除第一氧化硅區(qū)域5上的氧化硅薄膜3 (圖7)。去除剩余光刻膠4后可再次沉積氧化硅薄膜3，從而在第一氧化硅區(qū)域5和第二氧化硅區(qū)域6形成不同厚度的氧化硅薄膜3雙柵氧(圖5)。隨后可以完成后續(xù)工藝，在第一氧化硅區(qū)域5和第二氧化硅區(qū)域6上制作出不同的場效應(yīng)晶體管。<第二實施例>根據(jù)本專利技術(shù)第二實施例的包括:在已經(jīng)形成淺隔絕溝道2并且沉積了氧化硅薄膜3的硅片I上涂布光刻膠4 (圖1)。例如，可選用適合I線光刻工藝、248納米光刻工藝、193納米光刻工藝、EUV光刻工藝的光刻膠。完成對光刻膠4的曝光和顯影，以暴露出氧化硅薄膜3的將要濕法刻蝕的第一氧化硅區(qū)域5和受到光刻膠4保護的第二氧化硅區(qū)域6 (圖2)。在同一顯影機臺內(nèi)，在光刻膠4圖形上涂布微縮輔助膜(SAFIER，R本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種防止光刻膠在濕法刻蝕中產(chǎn)生缺陷的工藝方法，其特征在于包括：在已經(jīng)形成淺隔絕溝道并且沉積了氧化硅薄膜的硅片上涂布光刻膠；完成對光刻膠的曝光和顯影，以暴露出氧化硅薄膜的將要濕法刻蝕的第一氧化硅區(qū)域和受到光刻膠保護的第二氧化硅區(qū)域；在曝光和顯影之后，在執(zhí)行顯影的同一顯影機臺內(nèi)，在光刻膠圖形上涂布微縮輔助膜，并且加熱使微縮輔助膜與光刻膠表面反應(yīng)形成高分子交聯(lián)的保護膜，從而固化光刻膠圖形，隨后去除多余的微縮輔助膜；執(zhí)行濕法刻蝕以部分去除第一氧化硅區(qū)域上的氧化硅薄膜；去除剩余光刻膠后可再次沉積氧化硅薄膜，從而在第一氧化硅區(qū)域和第二氧化硅區(qū)域形成不同厚度的氧化硅薄膜雙柵氧。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：毛智彪，董獻國，甘志峰，
申請(專利權(quán))人：上海華力微電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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